(57)【要約】【課題】駆動機構内の形状記憶部材と圧着端子との圧着による保持力を増大させ、安定動作可能な駆動装置を提供する。【解決手段】手ぶれ補正ユニット１の駆動機構内にある圧着端子５０のかしめ部の材料を、従来用いられていた無酸素銅に換えて、ヤング率の高いステンレス鋼を採用する。  これにより、形状記憶部材１５と圧着端子５０との保持力が大きくなり、手ぶれ補正ユニット１は、安定した駆動を行うことが可能となる。【選択図】図１
2006189036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部に対して可動部を動作させる駆動装置であって、
形状記憶合金で形成された線状の駆動部材と、
前記駆動部材の一端側を前記固定部または前記可動部に保持する圧着端子と、
を備え、
前記圧着端子のうち、少なくとも前記駆動部材を圧着する部分が、ステンレス鋼で構成されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置において、
前記圧着端子のうち、少なくとも前記駆動部材を圧着する部分に、ニッケルによるメッキが施されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の駆動装置において、
前記圧着端子は、板状部材を屈曲させて形成される一対の狭持部を有し、
前記駆動部材は、前記一対の狭持部が対向する部分において、当該駆動部材の伸延方向に沿って前記板状部材の板幅ｗにわたり前記一対の狭持部に狭持されて圧着固定され、
前記板状部材の板幅ｗは、下記の式を満足することを特徴とする駆動装置。
式：ｗ＞Ｐｍ／（２・μ・Ｄ・Ｊ）
ただし、Ｐｍは前記駆動部材の最大駆動力、μは前記板状部材と前記駆動部材との間の静止摩擦係数、Ｄは前記駆動部材の線径、Ｊは前記板状部材の耐力を表すものとする。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の駆動装置において、
前記圧着端子は、板状部材を屈曲させて形成される一対の狭持部を有し、
前記駆動部材は、前記一対の狭持部が対向する部分において、当該駆動部材の伸延方向に沿って前記板状部材の板幅ｗにわたり前記一対の狭持部に狭持されて圧着固定され、
前記駆動部材による駆動力の方向と前記一対の狭持部の狭持面とが角度θをなしており、前記駆動力によって前記一対の狭持部を互いに引き離そうとする力が前記狭持面の法線方向に作用する場合において、前記板状部材の板厚ｔは、下記の式を満足することを特徴とする駆動装置。
式：ｔ4＞４・Ｐｍ・ｓｉｎθ・ｃ3／（Ｅ・ｗ・δ）
ただし、Ｐｍは前記駆動部材の最大駆動力、ｃは前記板状部材の屈曲断面における前記板状部材の屈曲部の根元位置から当該屈曲断面における前記駆動部材の被狭持位置までの距離、Ｅは前記板状部材のヤング率、δは前記駆動部材を圧着する部分の弾性限界ひずみを表すものとする。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の駆動装置において、
前記圧着端子は、板状部材を屈曲させて形成される一対の狭持部を有し、
前記駆動部材は、前記一対の狭持部が対向する部分において前記一対の狭持部に狭持されて圧着固定され、
前記駆動部材は、前記板状部材の屈曲断面において、前記板状部材の屈曲部の根元位置から、当該根元位置と前記狭持部の反根元側端部との中間位置までの間に位置するように圧着されることを特徴とする駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状記憶合金を用いた駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度によって形状を変化させる特性を有する形状記憶合金が存在する。棒状（ないし線状）の形状記憶合金で形成された駆動部材（「形状記憶部材」とも称する）を用いて駆動機構を構成し、形状記憶部材に通電する電流量を調節することで、駆動を実現する駆動装置が知られている（特開２００１−１７０９００）。また、この駆動装置においては、形状記憶部材の端部は、圧着端子によって駆動装置の可動部に対して圧着により固定されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７０９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記公報のような駆動装置を、俊敏な動作が要求される環境において用いるには、線状の形状記憶部材の断面直径（線径）を従来より細くすることによって、駆動装置の応答速度を向上させることが求められる。
【０００５】
しかしながら、形状記憶部材の線径を細くすると、形状記憶部材と圧着端子との圧着による保持力が低下し、上述のような動作環境に耐えられないという問題が生じる。
【０００６】
また、一般的に、大きな駆動力を必要とする動作環境において、上記公報のような駆動装置を用いて安定的な動作を得るには、形状記憶部材と圧着端子との保持力を向上させることが求められる。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、圧着による形状記憶部材と圧着端子との保持力を増大させ、大きい保持力が要求される環境においても、安定して駆動できる駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、固定部に対して可動部を動作させる駆動装置であって、形状記憶合金で形成された線状の駆動部材と、前記駆動部材の一端側を前記固定部または前記可動部に保持する圧着端子とを備え、前記圧着端子のうち、少なくとも前記駆動部材を圧着する部分が、ステンレス鋼で構成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る駆動装置において、前記圧着端子のうち、少なくとも前記駆動部材を圧着する部分に、ニッケルによるメッキが施されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る駆動装置において、前記圧着端子は、板状部材を屈曲させて形成される一対の狭持部を有し、前記駆動部材は、前記一対の狭持部が対向する部分において、当該駆動部材の伸延方向に沿って前記板状部材の板幅ｗにわたり前記一対の狭持部に狭持されて圧着固定され、前記板状部材の板幅ｗは、下記の式を満足することを特徴とする。
【００１１】
式：ｗ＞Ｐｍ／（２・μ・Ｄ・Ｊ）
ただし、Ｐｍは前記駆動部材の最大駆動力、μは前記板状部材と前記駆動部材との間の静止摩擦係数、Ｄは前記駆動部材の線径、Ｊは前記板状部材の耐力を表すものとする。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る駆動装置において、前記圧着端子は、板状部材を屈曲させて形成される一対の狭持部を有し、前記駆動部材は、前記一対の狭持部が対向する部分において、当該駆動部材の伸延方向に沿って前記板状部材の板幅ｗにわたり前記一対の狭持部に狭持されて圧着固定され、前記駆動部材による駆動力の方向と前記一対の狭持部の狭持面とが角度θをなしており、前記駆動力によって前記一対の狭持部を互いに引き離そうとする力が前記狭持面の法線方向に作用する場合において、前記板状部材の板厚ｔは、下記の式を満足することを特徴とする。
【００１３】
式：ｔ4＞４・Ｐｍ・ｓｉｎθ・ｃ3／（Ｅ・ｗ・δ）
ただし、Ｐｍは前記駆動部材の最大駆動力、ｃは前記板状部材の屈曲断面における前記板状部材の屈曲部の根元位置から当該屈曲断面における前記駆動部材の被狭持位置までの距離、Ｅは前記板状部材のヤング率、δは前記駆動部材を圧着する部分の弾性限界ひずみを表すものとする。
【００１４】
また、請求項５の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る駆動装置において、前記圧着端子は、板状部材を屈曲させて形成される一対の狭持部を有し、前記駆動部材は、前記一対の狭持部が対向する部分において前記一対の狭持部に狭持されて圧着固定され、前記駆動部材は、前記板状部材の屈曲断面において、前記板状部材の屈曲部の根元位置から、当該根元位置と前記狭持部の反根元側端部との中間位置までの間に位置するように圧着されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１から請求項５に記載の発明によれば、形状記憶部材を圧着する圧着端子のうち、少なくとも圧着部分がステンレス鋼で構成されているため、形状記憶部材と圧着端子間の保持力が増大し、大きな保持力が要求される環境においても安定して駆動することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
＜手ぶれ補正装置の構成および動作概要＞
図１は、本発明の実施形態に係る手ぶれ補正装置１０の手ぶれ補正ユニット１の構成を示す平面図である。手ぶれ補正装置１０は、デジタルカメラ、携帯電話などの撮像装置に組み込まれ、手ぶれによる撮影画像の劣化を防止する機能を有している。図１に示す手ぶれ補正ユニット１は、Ｘ軸方向の手ぶれ補正を行う駆動装置である。手ぶれ補正装置１０には、手ぶれ補正ユニット１と同一構成であるＹ軸方向の手ぶれ補正を行う手ぶれ補正ユニット２も存在する。上述のＸ軸方向補正ユニット１とＹ軸方向補正ユニット２とは、鏡筒内にあるレンズ（不図示）と、撮像素子（不図示）との間において、同一光軸ＯＰ上に並べて配置される（図２参照）。このような構成をとることによって、光軸ＯＰに対して垂直なＸＹ平面での手ぶれ補正が可能となる。
【００１８】
次に、手ぶれ補正ユニット１の内部構成について詳細に説明する。
【００１９】
手ぶれ補正ユニット１は、開口部１４を有する固定部１３に、保持枠１１によって保持されている補正レンズ１２が、当該開口部１４に位置するように構成されている。
【００２０】
また、保持枠１１の一端に形成されているアーム１７の中空部１７ｃが、Ｘ軸方向に平行な案内棒１６に摺動自在に取り付けられている。つまり、保持枠１１は、固定部１３に対する可動部に相当している。
【００２１】
さらに、固定部１３上に設けられたピン１３ａと保持枠１１のアーム１７の端部に設けられたピン１７ａとの間には、後述の形状記憶部材１５が架設されている。より詳細には、形状記憶部材１５の両端に圧着端子５０が圧着により取り付けられており、さらに、取り付けられた一端側の圧着端子５０は、ピン１３ａによって固定部１３に対して固定されており、他端側の圧着端子５０は、ピン１７ａによって保持枠１１のアーム１７に対して固定されている。
【００２２】
また、固定部１３上に設けたピン１３ｂと保持枠１１のアーム１７の端部に設けられた鉤１７ｂとの間には、弾性部材１８（例えば、コイルばね）が架設されている。
【００２３】
ここで、形状記憶部材１５について詳細に説明する。
【００２４】
図３は、ＳＭＡで形成された形状記憶部材１５に印加する電流と当該形状記憶部材１５が生じる収縮力との関係を示す図である。
【００２５】
形状記憶部材１５は、形状記憶合金（Shape Memory Alloy、以下、「ＳＭＡ」とも略記する）を用いて形成された棒状の部材であり、可動部を固定部に対して駆動する駆動部材として機能する。
【００２６】
ＳＭＡは、通電によって加熱されることにより所定の温度（以下、変態温度とも称する）に達すると、予め記憶されている所定の縮み形状（以下、記憶状態とも称する）に復元するという特性を有している。
【００２７】
つまり、図３に示すように、ＳＭＡは、印加される電流量が増加し、ＳＭＡの温度が上昇すると、記憶状態に復元しようと縮むため、収縮力が増大する。逆に、ＳＭＡは、印加される電流量が減少し、ＳＭＡの温度が低下すると、収縮力が減少し、変形しやすい状態（柔らかい状態）となる。
【００２８】
なお、本明細書において示される実験では、形状記憶部材１５として製法の異なる２種類の形状記憶部材１５ａ、１５ｂを用いた。ここで、製法の異なる２種類の形状記憶部材１５ａ、１５ｂについて説明する。
【００２９】
形状記憶部材１５は、ＮｉＴｉＣｕ形状記憶合金鋳塊に(１)熱間加工、(２)冷間伸線加工、(３)形状付与、(４)形状記憶熱処理をこの順に施す常法により製造される。形状記憶部材１５ａと形状記憶部材１５ｂとは、その製造において、工程（１）〜（３）まで同じ手法を採用し、工程（４）において異なる手法を用いて製造される。詳細には、ＮｉＴｉＣｕ合金鋳塊に熱間加工を施し、次に適宜中間焼鈍を入れつつ冷間で伸線加工を施して線径Ｄ＝３８μｍのＮｉＴｉＣｕ合金ワイヤを製造する。そして、形状記憶部材１５ａの製造工程（４）では、形状記憶熱処理温度を５７０℃とし、形状記憶熱処理温度に０．５分間保持する手法を用いる。一方、形状記憶部材１５ｂの製造工程（４）では、形状記憶熱処理温度を５５０℃とし、形状記憶熱処理温度に０．５分間保持する手法を用いる。このように、製造工程（４）において形状記憶熱処理温度を変更して形状記憶部材１５ａと形状記憶部材１５ｂとを製造する。
【００３０】
次に、形状記憶部材１５を用いた駆動原理について詳細に説明する。
【００３１】
形状記憶部材１５にＳＭＡを採用した図１の手ぶれ補正ユニット１においては、弾性部材１８によるＸ軸負方向に牽引する弾性力と形状記憶部材１５に印加される電流による発熱量に応じて変化するＸ軸正方向の収縮力とが、保持枠１１に作用している。つまり、形状記憶部材１５に印加する電流量を調整することによって収縮力を変化させ、保持枠１１の位置を調整することができる。
【００３２】
より詳細には、手ぶれ補正を行わない場合（保持枠１１が基準位置（スタンバイ位置）に位置する状態）は、基準位置での弾性部材１８による弾性力と等しい収縮力が発生するように、形状記憶部材１５に印加する電流量を調整すればよい。また、保持枠１１を基準位置よりＸ軸の正方向に移動させる場合は、印加する電流量を増加させ、収縮力を大きくすればよい。逆に、保持枠１１を基準位置よりＸ軸の負方向に移動させる場合は、印加する電流量を減少させ、収縮力を小さくすればよい。
【００３３】
なお、弾性部材１８は、本手ぶれ補正ユニット１の保持枠１１の可動範囲では、常に自然長から伸びた状態となるように設置されており、自然長以下になることはない。
【００３４】
また、Ｙ軸方向の手ぶれ補正を行う手ぶれ補正ユニット２も上述の手ぶれ補正ユニット１の動作原理と同様である。つまり、手ぶれ補正ユニット２は、Ｘ軸方向の手ぶれ補正ユニット１を反時計まわりに９０°回転して鏡筒内に配置したものである。
【００３５】
以下では、手ぶれ補正ユニット１および２の制御系統について説明する。
【００３６】
図２は、本発明の実施形態に係る手ぶれ補正ユニット１および２の制御系の概要を示す図である。図２に示すように、手ぶれセンサ２８は、例えば、手ぶれを検出するジャイロセンサであり、手ぶれセンサ２８からの出力信号は、ぶれ検出回路２９において増幅され且つフィルタリング処理が施された上で、コントローラ２４に入力される。
【００３７】
コントローラ２４は、中央処理装置（ＣＰＵ）によって構成され、ＣＰＵが、記憶装置２５に保存されている所定の制御プログラムを実行することによって手ぶれ補正の実行を統括制御する。
【００３８】
また、記憶装置２５には、手ぶれ補正量に対応した形状記憶部材１５に通電する電流データが記憶されている。当該電流データは、予め計測された形状記憶部材１５に通電する電流値と形状記憶部材１５の収縮力との関係と、予め決定された収縮力に対応した手ぶれ補正量とによって定められたものである。
【００３９】
コントローラ２４は、ぶれ検出回路２９によって検出された手ぶれを打ち消すように、手ぶれ補正ユニット１および２を駆動させるための制御指令値を電流データを基に生成し、駆動回路（ドライバ）２３に出力する。そして、ドライバ２３は、コントローラ２４からの制御指令値に基づいてＸ軸方向駆動部２１およびＹ軸方向駆動部２２を駆動する。これによって、手ぶれ補正ユニット１および２は、手ぶれ量を補正する最適な位置に駆動され、手ぶれが補正される。
【００４０】
また、手ぶれ補正スイッチ２６は、撮影の際に、手ぶれ補正の実行の有無を選択するスイッチであり、ＯＮ状態では手ぶれ補正が実行され、ＯＦＦ状態では手ぶれ補正が実行されない。
【００４１】
また、シャッタボタン（レリーズボタンとも称する）２７は、２段階の押し込み式のボタンとして構成されている。コントローラ２４は、シャッタボタン２７が半押し状態（状態Ｓ１とも称する）まで押し込まれたときに、ＡＦ処理およびＡＥ処理を開始する。また、コントローラ２４は、シャッタボタン２７がさらに全押し状態（状態Ｓ２とも称する）にまで押し込まれたときには、記録用画像を撮影するための露出動作を行う。
【００４２】
また、コントローラ２４は、手ぶれ補正スイッチ２６がＯＮ状態であり、且つ、半押し状態Ｓ１になった時点で（半押し状態Ｓ１を検出する信号に応答して）、手ぶれ補正の開始指示が入力されたものとみなし、手ぶれ補正を開始するものとする。なお、これに限定されず、シャッタボタン２７以外の入力操作に応じて、手ぶれ補正を開始するようにしてもよい。また、手ぶれ補正は、撮影準備の開始指示時点（半押し状態Ｓ１になった時点）だけでなく、撮影開始の指示入力時点（全押し状態Ｓ２になった時点）から開始されるようにしてもよい。
【００４３】
次に、図４を用いて手ぶれ補正動作の流れについて説明する。
【００４４】
まず、シャッタボタン２７の半押しによる撮影準備の開始指示信号を待ち（ステップＳ４０１）、開始指示信号が入力（状態Ｓ１）されたときは、手ぶれ補正スイッチ２６のＯＮ／ＯＦＦ状態を確認する（ステップＳ４０２）。
【００４５】
手ぶれ補正スイッチ２６がＯＦＦ状態であれば、手ぶれ補正を行わない通常の撮影動作が実行され（ステップＳ４０３）、その後、終了する。一方、ＯＮ状態であれば、手ぶれ補正が開始される（ステップＳ４０４）。
【００４６】
具体的には、手ぶれセンサ２８により、手ぶれが検出されるとコントローラ２４で生成された制御指令値に基づいて、形状記憶部材１５への通電電流の制御が開始され、手ぶれ補正が行われる。
【００４７】
さらに、上記状態において、シャッタボタン２７の全押しによる撮影開始の指示信号を待ち（ステップＳ４０５）、シャッタボタン２７が全押しされた時には、露出動作を開始する（ステップＳ４０６）。
【００４８】
その後、シャッタボタン２７の全押し状態Ｓ２および半押し状態Ｓ１の解除を待ち（ステップＳ４０７）、解除されたときは、上記手ぶれ補正を終了し（ステップＳ４０８）、全処理工程を終了する。
【００４９】
＜保持力について＞ 
ところで、ＳＭＡを用いた形状記憶部材１５を俊敏な動作が要求される上述のような手ぶれ補正ユニット（駆動装置）１の駆動機構として用いるには、その手ぶれ補正ユニット１の応答速度を向上させることが求められる。
【００５０】
以下、手ぶれ補正ユニット１の応答速度を向上させる手法について詳細に説明する。
【００５１】
手ぶれ補正ユニット１の駆動原理は、温度によって形状を変化するＳＭＡの特性を利用したものである。つまり、当該手ぶれ補正ユニット１の応答速度を向上させるためには、ＳＭＡを用いた形状記憶部材１５の温度調整を敏捷に行うことが求められる。
【００５２】
温度調整は、上昇させる場合と低下させる場合とによってその方法が大きく異なっている。具体的には、形状記憶部材１５の温度を上昇させる方法としては、通電量を増大させる等の人為的な方法が存在し、容易に実行可能である。一方、形状記憶部材１５の温度を低下させる方法としては、人為による直接的な方法が存在せず、形状記憶部材１５自体の放熱が形状記憶部材１５の温度を低下させる主要素である。即ち、形状記憶部材１５の温度調整を敏捷に行うために温度を素早く低下させる方法の一つとしては、形状記憶部材１５自体の放熱性能を向上させることが考えられる。
【００５３】
棒状物体の放熱性能は、一般的に物体の質量に対する表面積の大きさに支配されている。よって、棒状（線状）物体の断面直径（線径）を細くすることで、質量に対する表面積の比を増すことができ、放熱性能の向上が可能となる。
【００５４】
このため、形状記憶部材１５の温度調整を敏捷に行う、即ち、手ぶれ補正ユニット１の応答速度を向上させるためには、形状記憶部材１５の線径を細くすることが有効な方法となる。
【００５５】
しかしながら、線径を細くした形状記憶部材１５を、上述の手ぶれ補正ユニット１に使用し駆動した場合、圧着端子５０から形状記憶部材１５が抜けるという問題が発生した。これは、圧着端子５０が形状記憶部材１５を圧着によって保持する力（以下、保持力とも称する）が、当該手ぶれ補正ユニット１の動作によって加わる引っ張り力を下回ったためである。
【００５６】
図５は、本発明の実施形態で用いられる圧着端子５０の構成図であり、圧着前の状態を示している。図６は、圧着されたかしめ部５１の拡大図であり、図７は、圧着端子５０の圧着後の状態を示している。以下、図５〜図７を参照しながら、圧着状態について考察する。
【００５７】
図５に示すように、圧着端子５０は、形状記憶部材１５を圧着によって保持するＵ字形状（ないしＬ字形状）のかしめ部５１と、固定部１３上に設けられたピン１３ａあるいは保持枠１１のアーム１７に設けられたピン１７ａと嵌合する穴ＨＬを有する取付部５２とを備えて構成されている。また、かしめ部５１は、一対の狭持部５１ａ，５１ｂ（図６参照）を有している。当該一対の狭持部５１ａ，５１ｂは、板厚ｔ、板幅ｗの板状部材を屈曲して形成される。
【００５８】
形状記憶部材１５を圧着する際は、かしめ部５１のＵ字部分、詳細には一対の狭持部５１ａ，５１ｂが対向する部分において形状記憶部材１５が差し込まれた状態で、Ｎ方向（狭持部５１ａ，５１ｂの対向面に垂直な方向）より加圧される。この加圧により、かしめ部５１の屈曲部ＫＢは塑性変形を起こし、形状記憶部材１５は圧着端子５０のかしめ部５１（詳細には一対の狭持部５１ａ，５１ｂの狭持面ＢＬ）によって圧着により保持される（図７）。図６に示すように、この圧着状態においては、形状記憶部材１５は、一対の狭持部５１ａ，５１ｂによって、当該形状記憶部材１５の（かしめ部５１における）伸延方向Ｑに沿って板幅ｗにわたって狭持された状態で圧着固定されている。また、図６においては、伸延方向Ｑに垂直な面（かしめ部５１の一端面）と狭持面ＢＬとの交線が、一対の狭持部５１ａ，５１ｂによって形状記憶部材１５が狭持され得る範囲ｖ（「狭持範囲」とも称する）として示されるとともに、狭持範囲ｖの中央部において、形状記憶部材１５が狭持される場合が示されている。
【００５９】
ここで、図７において、形状記憶部材１５をその伸延方向Ｑに引張った際、形状記憶部材１５とかしめ部５１との間に相対的にずれが生じてはいけない。つまり、手ぶれ補正ユニット１として駆動した場合に、上述のずれを生じてはいけない。また、ずれが生じる際の引張力は、かしめ部５１が形状記憶部材１５を保持している最大保持力である。
【００６０】
＜保持力と端子材料との関係＞
次に、最大保持力と端子材料との関係について詳細に説明する。
【００６１】
図８は、かしめ部５１の圧着後の状態を示す拡大断面図である。図８においては、形状記憶部材１５が圧着前の略円形断面（図の破線で示す）から楕円形状断面へと歪み、弾性変形している様子が示されている。
【００６２】
図８に示すように、最大保持力は、主にかしめ部５１との接触部における形状記憶部材１５の弾性変形によって発生する力Ｆと当該接触部の静止摩擦係数μとの積（最大静止摩擦力に相当）として求められる。
【００６３】
よって、最大保持力を大きくする方策の一つとしては、ＳＭＡを用いた形状記憶部材１５の弾性変形によって発生する力Ｆを大きくすればよい。
【００６４】
ここで、形状記憶部材１５の弾性変形によって発生する力Ｆを大きくするには、形状記憶部材１５の弾性変形量を増やせばよい。また、この弾性変形量を増やすには、従来用いていた材料よりも硬い材料つまりヤング率Ｅの高い材料でかしめ部５１を構成し、形状記憶部材１５にさらに大きな歪みを生じさせた状態（端的に言えばさらに潰した状態）で圧着すればよいものと考察される。
【００６５】
圧着端子の材料としては、一般的には電気伝導性または加工性等の観点から銅系材料が広く用いられており、本実施形態における問題発生時において、かしめ部５１の材料として使用していたものは、無酸素銅であった。そこで、本発明の実施形態で用いる圧着端子５０のかしめ部５１の材料を、ヤング率Ｅの高い材料で構成し、最大保持力の測定を試みた。
【００６６】
また、従来圧着端子材料として用いられている無酸素銅のヤング率Ｅが約１２０ＧＰａ（ギガパスカル）であることから、本発明の実施形態においては、ヤング率Ｅの高い材料として、ステンレス鋼（ヤング率Ｅ＝約２００ＧＰａ）を採用した。
【００６７】
ステンレス鋼とは、耐食性を目的としてクロム（Ｃｒ）単独またはクロムとニッケル（Ｎｉ）とを多量に含む鉄基合金である。また、ステンレス鋼の呼称として一般的に用いられているＳＵＳ（サス）は、ＪＩＳ規格で定められたステンレス鋼を示す記号である。
【００６８】
図９は、かしめ部５１の材料を無酸素銅、フェライト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）およびオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で構成したときの最大保持力を示しており、各材料につき３回ずつ実験（静止荷重の測定試験）を行ったときの値を示している。
【００６９】
具体的には、かしめ部５１と形状記憶部材１５との間に引張力（静荷重）を加え、かしめ部５１と形状記憶部材１５との間に相対的なずれ（すなわち「抜け」）が生じたときの静荷重を原則として最大保持力として求めている。
【００７０】
ただし、形状記憶部材１５の線径は非常に小さく形状記憶部材１５は比較的破断しやすいため、相対的なずれ（抜け）が生じる前に形状記憶部材１５が破断することがある。このような場合（抜けが生じる前に形状記憶部材１５が破断する場合）には、例外的に、破断時点における静荷重を最大保持力として求めている。図９等においてはこのような場合の最大保持力の値に（＊）を付して示している。また、図９等における最大保持力の平均値については、３回の実験のうち２回以上の実験で破断した場合に（＊）を付して示している。
【００７１】
なお、本実験で用いた圧着端子５０のかしめ部５１は、板厚ｔ＝０．２ｍｍ、板幅ｗ＝１．０ｍｍ（図６参照）を有している。また、本実験では、線径３８μｍの形状記憶部材１５ａを用い、当該形状記憶部材１５ａは、狭持範囲ｖ＝０．６ｍｍの中央部において圧着されている。
【００７２】
図９に示すように、かしめ部５１の材料が無酸素銅であるときは、最大保持力の平均は、０．８１Ｎである。しかし、かしめ部５１の材料をＳＵＳ４３０およびＳＵＳ３０４に変更すると、最大保持力の平均はそれぞれ１．４３Ｎ（＊）および１．４４Ｎ（＊）に向上している。
【００７３】
ただし、かしめ部の材料をＳＵＳ４３０またはＳＵＳ３０４に変更したときの最大保持力の値は、上述したように厳密な意味での最大保持力ではなく、当該実験において形状記憶部材１５ａが破断したときの静荷重を示している。かしめ部５１の材料をＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０４に変更したときには、それぞれ１．４３Ｎ、１．４４Ｎ以上の保持力がかしめ部５１と形状記憶部材１５との間に作用し得ると考えられる。
【００７４】
上記の結果より、銅系材料よりもヤング率Ｅの高い材料であるステンレス鋼をかしめ部５１の材料に用いることにより、圧着による保持力が向上していることが判る。
【００７５】
また、実際に、ステンレス鋼であるＳＵＳ４３０またはＳＵＳ３０４を本発明の実施形態で用いる圧着端子５０のかしめ部５１に採用したところ、手ぶれ補正ユニット１は、安定した駆動動作を行うことが可能となった。
【００７６】
以上の結果より、俊敏な動作が要求される手ぶれ補正ユニット１の駆動機構として、ＳＭＡを用いた形状記憶部材１５を用いるには、圧着端子５０のかしめ部５１の材料にステンレス鋼を採用し、保持力を向上させることが好ましいことが判る。
【００７７】
＜かしめ位置について＞
次に、形状記憶部材１５のかしめ位置について詳述する。
【００７８】
図１０は、圧着によって屈曲されたかしめ部５１を形状記憶部材１５の伸延方向Ｑに垂直な平面で仮想的に切断したときの断面図、すなわち、かしめ部５１の屈曲状態を示す断面（「屈曲断面」とも称する）を表す図である。
【００７９】
上述のように形状記憶部材１５は、かしめ部５１の狭持範囲ｖの中央部に差し入れた状態で、Ｎ方向より加圧され（図５参照）、固定（保持）される（図６参照）。
【００８０】
屈曲部ＫＢは、圧着力が除去された後に弾性変形分の形状を回復するため、一対の狭持部５１ａ、５１ｂの開口端ＫＦで間隙が生じる（図１０参照）。この弾性変形分の形状回復による影響によって、狭持範囲ｖにおける形状記憶部材１５の圧着位置（「被狭持位置」または「かしめ位置」とも称する）に応じて、保持力に変化が生じるものと考えられる。
【００８１】
図１１は、上述の屈曲断面における形状記憶部材１５の様々な圧着位置（ＴＡ，ＴＢ，ＴＣ）を示す図である。図１２は、形状記憶部材１５の圧着位置を変更して圧着したときの各位置における最大保持力を示す図であり、各位置につき３回ずつ実験（静止荷重の測定試験）を行ったときの値を示している。なお、本実験で用いた圧着端子５０のかしめ部５１の材料はＳＵＳ３０４であり、かしめ部５１は板厚ｔ＝０．２ｍｍ、板幅ｗ＝１．０ｍｍを有している。また、図１２に示される実験では、線径３８μｍの形状記憶部材１５ｂを用いる。
【００８２】
図１２に示されるように、狭持範囲ｖ＝０．６ｍｍのうち屈曲部ＫＢ側の根元位置（内側屈曲点（折曲点）とも称する）ＴＰからＹ軸負方向へ０．１ｍｍ移動した位置ＴＡ（図１１）において圧着された場合の最大保持力の平均は１．２８Ｎ（＊）となり、狭持範囲ｖのうち屈曲部ＫＢ側の根元位置ＴＰからＹ軸負方向へ０．３ｍｍ移動した中央位置ＴＢ（図１１）で圧着された場合の最大保持力の平均は１．２７Ｎ（＊）となった。これに対して、狭持範囲ｖのうち屈曲部ＫＢ側の根元位置ＴＰからＹ軸負方向へ０．５ｍｍ移動した位置ＴＣで圧着された場合の最大保持力の平均は１．０１Ｎとなった。
【００８３】
このように、位置ＴＣでは、静荷重１．０１Ｎにおいて抜けが生じているが、位置ＴＡ、ＴＢでは、それ以上の静荷重を加えることが可能であった。
【００８４】
上記結果により、圧着による保持力は形状記憶部材１５のかしめ位置によって変化すること、具体的には、かしめ位置が開口端ＫＦに近い場合には、圧着による保持力が低下することが判る。そのため、所望の保持力を得るには、形状記憶部材１５は、板状部材の屈曲断面（図１１参照）において、位置ＴＰから位置ＴＢまでの間に位置するように圧着されることが好ましいことが判る。ここで、位置ＴＰは板状部材の屈曲部の根元位置であり、位置ＴＢは、板状部材の屈曲部の根元位置ＴＰと狭持部の反根元側（開口側）端部との中間位置（中央位置）である。
【００８５】
＜かしめ部の幅ｗについて＞
次に、かしめ部５１に用いられる板状部材（狭持部５１ａ、５１ｂ）の形状について考察する。まず、板状部材の幅ｗについて考察する。
【００８６】
図１３は、略円柱状の形状記憶部材１５の側面の投影面を示す図である。
【００８７】
上述のように、かしめ部５１が形状記憶部材１５を保持する最大保持力は、主にかしめ部５１との接触部における形状記憶部材１５の弾性変形によって発生する力Ｆと当該接触部の静止摩擦係数μとの積（最大静止摩擦力に相当）として求められる（図８参照）。
【００８８】
形状記憶部材１５の弾性変形によって発生する力Ｆは、接触部におけるかしめ部５１の弾性変形による反力ＦＲに等しい。また、接触部においては、形状記憶部材１５よりもかしめ部５１の方が早く塑性変形を開始するため、接触部におけるかしめ部５１の弾性変形量が最大となるときに、反力ＦＲは最大となり、上述の力Ｆは最大となると考えられる。
【００８９】
本実施形態では、かしめ部５１に用いられる材料（ステンレス鋼）が０．２％の永久伸びを起こすときの応力（「０．２％耐力」または「耐力」とも称する）を塑性変形の開始点とし、接触部におけるかしめ部５１の弾性変形量が最大となるときの応力は、当該耐力（０．２％耐力）に等しいものとして取り扱う。
【００９０】
この耐力Ｊおよび静止摩擦係数μを用いると、形状記憶部材１５の略円柱側面にわたって作用する静止摩擦力の最大値（すなわち最大静止摩擦力）Ｆｍは、式（１）のように表せる。
【００９１】
【数１】
2006189036.tif 000003
【００９２】
ただし、ここでは、略円柱状の形状記憶部材１５の圧着部分における側面１周（面積（π・Ｄ・ｗ））に働く垂直抗力を、２・Ｄ・ｗ・Ｊで近似している。具体的には、図１３に示されるような略円柱状の形状記憶部材１５をその中心軸ＬＸを通る切断面ＬＳで上側と下側とに分け、形状記憶部材１５の当該上側（面積＝（π・Ｄ・ｗ／２））を当該切断面ＬＳに平行な面に投影した投影面Ｌａ（面積＝Ｄ・ｗ）と形状記憶部材１５の当該下側（面積＝（π・Ｄ・ｗ／２））を当該切断面ＬＳに平行な面に投影した投影面Ｌｂ（面積＝Ｄ・ｗ）とにそれぞれ平均して耐力Ｊが加わり、各投影面Ｌａ、ＬｂにＤ・ｗ・Ｊの垂直抗力がそれぞれ作用するものと仮定している。
【００９３】
この最大保持力（最大静止摩擦力Ｆｍ）が形状記憶部材１５の収縮による最大引張力Ｐｍ（「最大駆動力」とも称する）を上回ると、手ぶれ補正ユニット１は安定した駆動動作を行うことが可能となる。よって、最大保持力（最大静止摩擦力Ｆｍ）と最大引張力Ｐｍとの関係はＦｍ＞Ｐｍとなり、具体的には、式（２）のように表される。
【００９４】
【数２】
2006189036.tif 000004
【００９５】
そして、式（２）を変形すると、形状部材の板幅ｗに関して式（３）に示されるような関係を導出することができる。
【００９６】
【数３】
2006189036.tif 000005
【００９７】
例えば、Ｐｍ＝０．６８Ｎ、Ｄ＝３８μｍ、μ＝０．４、Ｊ＝０．２０５ＧＰａとすると、かしめ部５１の板幅ｗは、０．１１ｍｍより大きい値であることが好ましいことが判る。
【００９８】
このように、式（３）に示される関係を満たす板幅ｗを有するかしめ部５１を用いると、安定した駆動動作が可能となる。
【００９９】
＜かしめ部の厚さｔについて＞
次に、かしめ部５１の厚さｔについて考察する。
【０１００】
図１４は、形状記憶部材１５の両端に取り付けられた２つの圧着端子５０が相対的にずれた位置で固定されている状態を示す図であり、図１５は、かしめ部５１付近の拡大図である。図１６は、かしめ部５１の屈曲断面図である。
【０１０１】
ここでは、図１４に示されるように、形状記憶部材１５の両端に取り付けられた２つの圧着端子５０が相対的にＺ軸方向にずれた位置で固定されている状態で駆動される場合、換言すれば、図１５に示されるように、形状記憶部材１５の駆動方向Ｒ（図１５）が、一対の狭持部５１ａ、５１ｂの狭持面に平行でない場合について考える。
【０１０２】
この場合、図１５に示されるように、圧着端子５０は形状記憶部材１５の収縮によってＲ方向の引張力Ｐｍを受け、この引張力ＰｍのＺ軸方向の分力Ｐｚは、かしめ部５１の圧着部分（狭持部分）を開くように作用する（図１６参照）。つまり、引張力ＰｍのＺ軸方向の分力Ｐｚは、一対の狭持部における狭持面の法線方向に働き、一対の狭持部５１ａ、５１ｂを互いに引き離すように作用する。
【０１０３】
仮に、このＺ軸方向の分力Ｐｚによる作用によって、かしめ部５１の圧着部分に塑性変形が発生すると、形状記憶部材１５と圧着端子５０との圧着による保持力が低下してしまう。そのため、Ｚ軸方向の分力Ｐｚによる作用によって、かしめ部５１の圧着部分に塑性変形が発生しないことが好ましい。
【０１０４】
ここで、図１６に示されるＺ軸方向の分力Ｐｚがかしめ部５１に及ぼす作用について、一対の狭持部５１ａ、５１ｂのうち一方の狭持部５１ａを図１７に示されるような板厚ｔ、板幅ｗの片持はりにモデル化して考える。
【０１０５】
図１７に示されるモデルにおいては、はりの固定端から仮想的な集中荷重点Ｍまでの距離は、屈曲断面における屈曲部ＫＢ側の根元位置ＴＰから屈曲断面における形状記憶部材１５の圧着位置（被狭持位置）までの距離ｃとして表される。このとき、集中荷重点Ｍにおけるはりのたわみ量ｈは、片持はり（板状部材）の板厚（すなわち狭持部５１ａの板厚）ｔと板幅（すなわち狭持部５１ａの板幅）ｗとを用いて式（４）のように表される。
【０１０６】
【数４】
2006189036.tif 000006
【０１０７】
ただし、Ｐｍは形状記憶部材１５の最大引張力、θは形状記憶部材１５の駆動方向Ｒと一対の狭持部５１ａ、５１ｂの狭持面とがなす角度、Ｅはかしめ部５１に用いた部材のヤング率を表すものとする。
【０１０８】
一方、分力Ｐｚによって、かしめ部５１（狭持部５１ａ）の圧着部分が塑性変形を開始する直前の最大弾性変形量αは、かしめ部５１（狭持部５１ａ）の弾性限界ひずみδを用いて、式（５）のように表される。
【０１０９】
【数５】
2006189036.tif 000007
【０１１０】
はりのたわみ量ｈ（すなわち分力Ｐｚによる圧着部分の弾性変形量）がこの最大弾性変形量αよりも小さいときに、手ぶれ補正ユニット１は安定した駆動動作を行うことが可能となる。よって、はりのたわみ量ｈと最大弾性変形量αとの関係は式（６）のように表される。
【０１１１】
【数６】
2006189036.tif 000008
【０１１２】
そして、式（６）を変形すると、板厚ｔに関して式（７）に示されるような関係を導出することができる。
【０１１３】
【数７】
2006189036.tif 000009
【０１１４】
すなわち、形状記憶部材１５による駆動力の方向Ｒと一対の狭持部５１ａ，５１ｂの狭持面とが角度θをなしており、当該駆動力によって一対の狭持部５１ａ，５１ｂを互いに引き離そうとする力が狭持面の法線方向に作用する場合において、狭持部５１ａを構成する板状部材の板厚ｔは、式（７）を満足することが好ましい。例えば、ｗ＝０．６ｍｍ、Ｐｍ＝０．６８Ｎ、θ＝１０°、Ｅ＝２００ＧＰａ、ｃ＝０．１ｍｍ、δ＝０．２％とすると、かしめ部５１の板厚ｔは、０．０４ｍｍより大きい値であることが好ましい。
【０１１５】
このように、形状記憶部材１５の両端に取り付けられた２つの圧着端子５０がＺ軸方向に相対的にずれた位置で固定されている状態（図１４）で駆動される場合において、式（７）の関係を満たす板厚ｔを有するかしめ部５１を用いると、安定した駆動動作が可能となる。
【０１１６】
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【０１１７】
例えば、上記実施形態では、線径の変更に伴う保持力低下を補うために、圧着端子５０のかしめ部５１の材料にステンレス鋼を採用したが、大きい保持力が必要とされる動作環境においても、かしめ部の材料としてステンレス鋼を採用することで、形状記憶部材を用いた駆動機構を用いることが可能となる。
【０１１８】
具体的には、上記駆動機構による駆動動作の対象物が重量物である場合には、動作時に形状記憶部材に加わる力も大きくなる。これにより、駆動動作の際、形状記憶部材と圧着端子間に大きな保持力が要求されることになる。よって、かしめ部の材料としてステンレス鋼を用い保持力を向上させることが、安定した駆動動作を行う上で、有効な手段となる。
【０１１９】
また、本発明の実施形態では、圧着端子５０のかしめ部５１に用いられる材料として、ＳＵＳ４３０およびＳＵＳ３０４を例示したがこれに限られるものではない。例えば、ＳＵＳ３０１（オーステナイト系ステンレス鋼）等を用いてもよい。さらには、ステンレス鋼に限定されず、ヤング率Ｅの高いニッケルを用いてもよい。あるいは、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）を用いてかしめ部５１を形成するようにしてもよい。
【０１２０】
また、本発明の実施形態では、圧着端子５０のかしめ部５１に所定の表面加工等を行わず、そのまま用いていたがこれに限定されない。具体的には、圧着端子５０のかしめ部５１の材料にステンレス鋼を用い、その表面にニッケル（Ｎｉ）によるメッキ（メッキ）を施してもよい。
【０１２１】
図１８は、圧着端子５０のかしめ部５１の材料をＳＵＳ３０４で構成したときの最大保持力と、かしめ部５１の材料にＳＵＳ３０４を用いてその表面にニッケルメッキを施したときの最大保持力とを示している。具体的には、それぞれ、３回ずつ実験（静止荷重の測定試験）を行ったときの実験結果を示している。なお、本実験で用いた圧着端子５０のかしめ部５１は、板厚ｔ＝０．２ｍｍ、板幅ｗ＝１．０ｍｍを有している。また、図１８に示される実験では、線径３８μｍの形状記憶部材１５ｂを用い、当該形状記憶部材１５ｂは、狭持範囲ｖ＝０．６ｍｍの中央部で圧着されている。
【０１２２】
図１８に示されるように、かしめ部５１にニッケルメッキを施したときの最大保持力の平均は、１．２９Ｎ（＊）である。一方、かしめ部５１の材料にＳＵＳ３０４を用いたときの最大保持力の平均は、１．２７Ｎ（＊）である。
【０１２３】
上記の結果により、かしめ部５１にニッケルメッキを施したときも、かしめ部５１の材料にステンレス鋼を用いたときと同様の保持力を得ることが可能となることがわかる。
【０１２４】
また、かしめ部５１にニッケルメッキを施すことによって、かしめ部５１の耐食性が増し、かしめ部５１の形態が長期にわたって維持される。これによれば、かしめ部５１と形状記憶部材１５との接触部の形態が安定し、形状記憶部材１５と圧着端子５０との保持力を長期に渡って維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】第１の実施形態に係る手ぶれ補正ユニット１の構成を示す平面図である。
【図２】手ぶれ補正ユニット１および２の制御概要を示す図である。
【図３】形状記憶部材に印加する電流と当該形状記憶部材が生じる収縮力との関係を示す図である。
【図４】手ぶれ補正動作を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態で用いられる圧着端子の圧着前の状態を示す図である。
【図６】圧着されたかしめ部５１の拡大図である。
【図７】第１の実施形態で用いられる圧着端子の圧着後の状態を示す図である。
【図８】かしめ部の圧着後の状態を示す拡大断面図である。
【図９】かしめ部の材料を変更したときの最大保持力を示す図である。
【図１０】かしめ部の圧着後の状態を示す断面図である。
【図１１】形状記憶部材の挿入位置を示す図である。
【図１２】形状記憶部材の挿入位置を変更して圧着したときの各位置における最大保持力を示す図である。
【図１３】略円柱状の形状記憶部材１５の側面の投影面を示す図である。
【図１４】形状記憶部材の両端に取り付けられた２つの圧着端子が相対的にずれた位置で固定されている状態を示す図である。
【図１５】かしめ部付近の拡大図である。
【図１６】かしめ部の状態を示す断面図である。
【図１７】かしめ部を板厚、板幅の片持はりにモデル化した図である。
【図１８】圧着端子のかしめ部にニッケルメッキを施したときの最大保持力を示す図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１    Ｘ軸方向の手ぶれ補正ユニット
２    Ｙ軸方向の手ぶれ補正ユニット
１１  保持枠
１２  補正レンズ
１３  固定部
１５  形状記憶部材
１８  弾性部材
５０  圧着端子
ＯＰ  光軸
【図１】
2006189036.tif 000010
【図２】
2006189036.tif 000011
【図３】
2006189036.tif 000012
【図４】
2006189036.tif 000013
【図５】
2006189036.tif 000014
【図６】
2006189036.tif 000015
【図７】
2006189036.tif 000016
【図８】
2006189036.tif 000017
【図９】
2006189036.tif 000018
【図１０】
2006189036.tif 000019
【図１１】
2006189036.tif 000020
【図１２】
2006189036.tif 000021
【図１３】
2006189036.tif 000022
【図１４】
2006189036.tif 000023
【図１５】
2006189036.tif 000024
【図１６】
2006189036.tif 000025
【図１７】
2006189036.tif 000026
【図１８】
2006189036.tif 000027